книги / Примеры проектирования мостовых переходов
..pdfПерегрузка оболочек составляет 1%, что допустимо. Поэтому считаем, что при назначенных выше размерах прочность фунда
мента обеспечивается.
Русловые опоры № 5, 7 и 8 проектируем одинаковыми с опо рой № 6. Промежуточные опоры на поймах № 1,2, 3,4 и 9 назна
чаем по тому |
же типовому |
|
|
|
проекту |
Лентрансмостпро- |
Фоеод |
Вид со сторож пролета |
|
екта, инв. № 238. |
|
|
||
В связи с тем что размыв |
|
|
||
дна у пойменных опор мень |
|
|
||
ше, чем у русловых, глубину |
|
|
||
погружения |
свай-оболочек |
|
|
|
уменьшаем на величину раз |
|
|
||
ницы в отметках размытого |
|
|
||
дна, равную 5,7 м. |
|
|
||
Устои моста проектируем |
|
|
||
массивными. |
Фундаменты |
|
|
|
устоев проектируем из свай- |
|
|
||
оболочек |
диаметром 1,6 м\ |
|
|
|
назначаем по 4 сваи-оболоч |
Рис. Ш-24. Схема устоя железно |
|||
ки под каждый фундамент. |
||||
|
|
|
дорожного моста |
Граница раз л и 6
Рис. Ш-25. |
Схематический план мостового перехода через предгорную реку |
|
с блуждающим руслом |
6— 3457 |
161 |
сЗ
=t
ОX
о
сь
<у
ч
о
CL
с
а
су
о
ч
о
СУ
и
а
a
"Ш2
Схема левобережного устоя приведе на на рис. Ш-24.
Пример 4. Назначение конструк тивной схемы автодорожного моста через предгорную реку с блуждающим руслом.
Исходные данные. Основные исход ные данные для проектирования мо стового перехода приведены в приме ре 6, § 8.
Отверстие моста располагается в наиболее разработанной части русла, на самом крупном рукаве (рис. III-25). Величина отверстия моста назначена равной /м= 135 м.
Отметка размытого дна, одинако вая для всех промежуточных опор,— 590.50 м.
В соответствии с заданной IV кате горией автомобильной дороги габарит моста Г-7, ширина тротуаров по 0,75 м.
План мостового перехода показан на рис. Ш-25; продольный профиль участка перехода с геологическим раз резом в пределах отверстия моста — на рис. Ш-26.
Разбивка отверстия моста на про- *леты,. В связи с примерно одинаковыми, на всем протяжении моста геологиче скими условиями целесообразно отвер стие моста разбить на пролеты одина ковой величины.
При залегании прочного галечникового грунта на глубине 6—7 м и ма лой глубине воды стоимость промежу точных опор будет небольшой. В этом случае экономически выгодно приме нить пролетные строения небольших пролетов.
На основании этих соображений от верстие Mocfa разбиваем на девять одинаковых пролетов величиной в све ту по 15 м.
Назначение конструкции пролетных строений. 15-метровые пролеты пере крываем сборными железобетонными пролетными строениями из обычного
железобетона расчетным пролетом 16,3 м по типовому проекту Союздорпроекта, выпуск 56. Числовая схема пролетных строе ний: 9X16,3 м. Схема разбивки моста на пролеты приведена на
рис. |
Ш-26. Общая длина моста при длине открылков устоев |
2,5 |
м — 156,16 м. |
Расположение пролетных строений по высоте. Мост проекти |
руем на горизонтальной площадке. На несудоходных реках при наличии карчеходов низ пролетных строений должен возвышать ся над расчетным горизонтом воды не менее, чем на 1 м. Пс*
Рис. II1-27. Схема опоры моста на опускном ко лодце
данным типового проекта строительная высота пролетных стро ений ЛСТр= 1,15 м. При этих данных отметка проезжей части на; оси моста
Япр.ч = V РГВВ + 1,00 + /гСТр = 595,60 + 1,00 + 1,15 = 597,75*.
Назначение конструкции тела опор. Нагрузка на все проме жуточные опоры одинакова. Поэтому все промежуточные опоры проектируем одинаковыми.
Тело промежуточной опоры проектируем массивным из мо нолитного бетона по типовому проекту Союздорпроекта, выпуск 143—144 (рис. Ш-27).
Обрезы фундамента из соображений о более удобных усло виях производства работ назначаем на отметке 592.90 м, на 1,5 * ниже отметки дна русла.
Назначение типа и размеров фундамента. Устройство свайных фундаментов или фундаментов из оболочек для опор моста не возможно из-за наличия в грунте валунов. При залегании несу щего слоя, галечникезого грунта, на глубине 7—8 м от дна рус ла устройство фундаментов на естественном основании является сложным.
6* |
163 |
Целесообразно в данных условиях принять фундамент на опу скных колодцах, погруженных до слоя галечникового грунта.
Опускные колодцы проектируем из бетона. Внутренний раз мер опускного колодца по фасаду моста принимаем из условия возможности выемки грунта равным 1,5 м, толщину стен колод ца— 0,75 м. Размер колодца по ширине моста назначаем с уче том величины обрезов по 0,2 м равным 4,4 м.
Назначаем подошву опускного колодца на отметке 586.90 м с заглублением в слой галечникового грунта на 0,2—0,5 м. Глуби на погружения колодца в песчаный грунт от уровня размытого дна
1г = 590,50 — 586,90 = 3,6 м.
В этом случае высота колодца от подошвы до обреза фундамен та составляет 6 м. Достаточность назначенных размеров опуск
|
|
|
ного колодца проверяем расчетом. |
|
|||
|
|
|
Расчет опускного колодца па прочность |
||||
|
|
А + А й, |
по грунту. При расчете |
определяем |
верти |
||
^пост^вр |
|
"пост лвр |
кальное давление на опускной колодец при |
||||
|
& |
действии основных сил: постоянной нагруз |
|||||
|
|
|
ки от веса пролетных строений и собствен |
||||
|
|
|
ного веса опоры и временной вертикальной |
||||
|
|
|
нагрузки — автомобильной и толпы на тро |
||||
ТФТ. |
|
T&Y |
туарах. |
|
|
|
|
|
|
|
Временной вертикальной нагрузкой за |
||||
|
|
|
гружаем два смежных пролета (рис. Ш-28). |
||||
|
|
|
По данным типового проекта вес 15-мет |
||||
Рис. Ш-28. Расчет |
рового железобетонного |
пролетного |
строе |
||||
ния составляет |
118 Т. |
Давление на |
опору |
||||
ная схема |
опоры |
||||||
на опускном колод |
от веса пролетного строения при коэффици |
||||||
|
це |
|
енте перегрузки |
/г=1,1 |
|
|
|
|
|
|
Лпост = |
1,1-118= 130 Т. |
|
Вес тела опоры и вес опускного колодца (без учета взвеши вающего действия воды), подсчитанный по геометрическим раз мерам, соответственно равен 44 и 190 Т.
Постоянная нагрузка на опору от собственного веса Р0п = 1,1(44+ 190) = 257 Т.
Эквивалентная |
нагрузка |
от Н-30 для треугольной линии |
||
влияния опорного |
давления |
при |
загружении |
двух пролетов |
(/ = 32,6 м) /с =1,76 |
Т/м. |
|
|
|
При загружении двух пролетов двумя колоннами автомоби |
||||
лей и толпой на двух тротуарах |
и коэффициенте перегрузки |
|||
п= 1,4 давление на опору |
|
16 3 |
|
|
Лвр = 2-2(0,9-1,76 + |
|
86 Т. |
||
0,4-0,75) • 1,4- —’- = |
164
Суммарное вертикальное давление на опускной колодец Р = 86 + 130 + 257 = 473 Т.
Расчетную несущую способность опускного колодца опреде |
|
ляем по эмпирической формуле |
(II1-4), которая в примере 2 бы |
ла применена для определения |
несущей способности забивной |
сваи. |
техническим условиям |
для данного опускного |
колодца |
||
По |
|||||
m= 1, |
а = 0,7, |
fH= 4,2 Т/м2, |
R«= 1,4/?= 1,4 • 95= 133 |
Т/м2. |
Из |
чертежа на рис. Ш-27 и = 14,8 м, 1=3,6 м, F= 13,2 м2. |
|
и F, |
|||
Подставив |
в формулу (II1-4) значения т, а, fIT, R11, и |
||||
получим несущую способность опускного колодца: |
|
|
р0 = 0,7т (иарЧ + FRи) = 0,7-1 (14,8-0,7- 4,2-3,6 + 13,2-133) =■
=1340 Т.
Р== 473 Т <С Ро= 1340 Г.
Следовательно, прочность фундамента на опускном колодце при принятых выше размерах обеспечивается с большим за пасом.
Устои проектируем массивными, обсыпного типа. В связи с тем что от подмыва устои будут защищены конусами подходной насыпи, фундаменты под устои проектируем на естественном ос новании— песчаном грунте.
§ 14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ И СТОИМОСТИ
СООРУЖЕНИЯ МОСТОВ
При составлении эскизного проекта моста определяется объ ем основных работ и стоимость сооружения моста. Эти данные необходимы для сравнения различных вариантов мостового пе рехода.
К основным работам по сооружению моста относятся работы по устройству пролетных строений, опор, регуляционных соору жений и укрепительные работы.
Работы по укладке пути на железнодорожных мостах и по устройству проезжей части и тротуаров на автодорожных и го родских мостах, стоимость которых обычно невелика, можно не включать в общий объем работ.
Объемы работ при сооружении типовых конструкций пролет ных строений и опор определяются по соответствующим типовым проектам.
В случае применения в эскизных проектах автодорожных и городских мостов нетиповых конструкций железобетонных или металлических пролетных строений и опор объемы работ могут быть приближенно определены по графикам, приведенным в при ложении 5.
Определение объемов работ может быть произведено и по
165
геометрическим размерам конструкций, назначенным в эскиз* ном проекте.
Объемы работ по устройству фундаментов определяются в зависимости от глубины заложения фундамента, назначенной в эскизном проекте. При этом, если в эскизном проекте, кроме глубины заложения фундамента, были назначены и другие раз меры, как, например, размеры ростверка, количество и сечения свай или оболочек, то объемы работ могут быть определены по геометрическим размерам конструкций. В случае отсутствия этих данных в эскизном проекте объемы работ по устройству фунда-я мента могут быть приближенно определены по графику прило-" жения 5, рис. 6.
Стоимость сооружения моста в эскизном проекте определяет ся по укрупненным ценам.
Для однотипных мостов, строящихся в одном и том же гео графическом районе, укрупненные цены достаточно точно (для целей эскизного проектирования) определяют стоимость моста.
Стоимость моста по укрупненным ценам определяется как сумма стоимостей отдельных конструктивных элементов. Стои мость конструктивного элемента получают перемножением ук рупненной цены на объем элемента.
Укрупненные цены на пролетные строения и опоры различ ной конструкции приведены в приложении 6.
Пример 5. Определение объема основных работ и стоимости сооружения автодорожного моста через равнинную реку.
Исходные данные. Мост семипролетный. Четыре русловых пролета перекрыты 100-метровыми металлическими пролетными строениями с ездой понизу, и три пролета на поймах перекрыты 20-метровыми железобетонными балочными пролетными строе ниями с ездой поверху (см. рис. Ш-11). Опоры в верхней части столбчатые, в нижней — массивные. Фундаменты опор на желе зобетонных сваях.
Пролетные строения. Металлические 100-метровые пролетные строения приняты по типовому проекту Проектстальконструкции: для четырех пролетных строений вес металла 4 *258,5 =1134 Т, объем сборного железобетона — 4-152,6 = 610,4 ж3.
Железобетонные 20-метровые пролетные строения приняты по типовому проекту Союздорпроекта, выпуск 122: для трех про летных строений объем сборного железобетона 3 • 60,1 = 180,3 ж3.
Промежуточные опоры. В примере 1 § 12 была подробно раз работана конструкция опоры № 3 (см. рис. III-12). Размеры опор № 1, 2, 4 и 5 приняты такими же, как размеры опоры № 3, за исключением глубины погружения свай. Глубина погружения свай под опорами № 1 и 2 — 12 ж, под опорой № 3 — 13,75 м, под опорой № 4 — 12 ж и под опорой № 5 — 8 м (см. рис. III-11).
Объем работ по устройству промежуточных опор № 1—5 оп ределяем по геометрическим размерам (см. рис. III-12).
166
Объем кладки пяти опор: |
|
|
|
|
ригелей - 5 ■(2,3 -8 + |
j 0,5== 56,3 .и3; |
|
|
|
3 |
14. 9 I 2 |
162,5 ж3; |
|
|
столбов — 5*2* —!----112----- 4,7 = |
|
|
||
|
4 |
|
|
|
массивов — 5- |
^8,8-2,6 |
— (-9,4*3,2 |
, 3,14 - 3,22 |
9 = |
1------- л |
= 1490 л/3.
Итого кладки выше обреза фундаментов— 1709 ж3. Объем кладки ростверков 5 • 15-5*3=1125 ж3; Объем железобетонных свай прямоугольного сечения:
под опорой № 3 — 40* 13,75-0,35*0,35 = 67 ж3; под опорами № 1, 2 и 4 — 3 • 40•12 • 0,35 • 0,35= 177 ж3; под опорой № 5 — 40 • 8 • 0,35 • 0,35=39 ж3.
Итого объем свай — 283 ж3.
Конструкция промежуточной опоры № 6 в примере 1 не была разработана. Поэтому объем работ по этой опоре определяем
по трафику приложения 5 |
(см. рис. 6)- |
Конструкцию |
опоры |
|||||
принимаем массивной. |
выше |
обреза |
.фундамента |
|
опреде |
|||
Объем бетонной |
кладки |
|
||||||
ляется по формуле |
V = FHAQOI |
|
|
(III-5) |
||||
|
|
|
||||||
где F — площадь |
горизонтальной |
проекции пролетных |
строе |
|||||
ний, опирающихся на опору, ж2; |
|
|
|
|
||||
Н — высота опоры, ж; |
|
|
(см. приложение 5, рис. 6). |
|||||
Л0о —удельный |
расход кладки |
|||||||
Для опоры № 6 при длине опирающихся на опору пролетных |
||||||||
строений /= 22„16 ж и ширине моста 6 = 9 ж |
|
|
|
|
||||
высота опоры |
F = 9-22,16 = |
199 ж2; |
|
|
|
|||
|
Н = 8 ж. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
При величине |
расчетного |
пролета / = 21,5 ж по |
графику |
|||||
(см. приложение 5, рис. 6) Л0о = 0,085. |
|
получим |
||||||
Подставив значения F, Н и Л00 в формулу т(Ш-5), |
||||||||
объем кладки выше обреза фундамента: |
|
|
|
|
||||
|
V = 199-8-0,085 = 135 ж3. |
|
|
|
||||
Фундамент опоры № 6 принят на железобетонных сваях пря |
||||||||
моугольного сечения. Высота |
ростверка |
принята равной |
/гр = |
|||||
= 1,5 ж, глубина погружения |
свай от подошвы ростверка |
1гсв= |
||||||
= 6 н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
167
Объем кладки ростверка и объем железобетонных свай оп
ределяем по формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
Ур = |
F/грЛф.с, |
|
|
(Ш-6) |
|
Усв = |
0,1ГЛсвЛф.с, |
|
|
(II1-7) |
||
где Кр и VCB — соответственно объем ростверка |
и свай, ж3; |
|||||
F — площадь |
горизонтальной |
проекции пролетных |
||||
строений, опирающихся на опору, ж2; |
|
|||||
Лф.с — удельный |
|
расход кладки |
(см. |
приложение 5, |
||
рис. 6). |
|
|
|
|
|
|
Для опоры № 6 F= 199 ж2; Лр = 1,5 ж; /гов = 6 ж. При /=21,5 ж |
||||||
Аф.с= 0,27. |
|
|
|
|
|
|
По формулам (III-6) и (111-7) получим: |
|
|
|
|||
объем кладки ростверка |
Vp= 199 • 1,5 • 0,27 = 81 ж3; |
|
||||
объем железобетонных |
свай 1/св= 0,1 • 199-6-0,27 = 32 ж3. |
|||||
Устои приняты сборными козлового типа по типовому проек |
||||||
ту Союздорпроекта, выпуск 143—144. Высота |
устоев |
принята |
||||
равной 6 ж. |
|
|
|
|
|
|
По данным типового проекта объем сборного железобетона |
||||||
для двух устоев V= 2 • 7,5 = 15 ж3. |
|
грунта |
принята |
|||
Глубина погружения |
свай |
от поверхности |
равной 4 ж. При высоте устоев 6 ж необходимая длина свай со ставит /= 6+ 4=10 ж. Под каждый устой погружается по 10 свай. При сечении свай 0,30 • 0,35 ж объем свай для двух устоев
V = 2-10-10-0,30-0,35 = 21 ж3.
Полученные объемы работ по опорам сводим в табл. ИМ.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
III-1 |
|
|
Объемы основных работ по сооружению опор моста, Ж3 |
|
||||||
Наименование конструктивных элементов |
Опоры |
Опора |
Устои |
Итого |
|||||
№1-5 |
№ 6 |
||||||||
Кладка выше обреза |
фундамен |
|
|
|
|
||||
тов |
из |
сборных железобетонных |
|
|
15 |
15 |
|||
блоков |
................................................. |
|
фундамен |
|
|
||||
Кладка выше обреза |
1709 |
135 |
_ |
1844 |
|||||
тов |
из |
монолитного |
бетона . . . . |
||||||
Кладка ростверков |
из |
монолит |
1125 |
81 |
|
1206 |
|||
ного |
бетона .......................................... |
сваи |
прямоу |
|
|||||
Железобетонные |
283 |
32 |
21 |
336 |
|||||
гольного сечения .............................. |
|
|
|
Укрупненные цены на конструктивные элементы пролетных строений и опор моста принимаем по приложению 6.
Определение стоимости моста сведено в табл. 111-2.
168
|
|
|
|
Т а б л и ц а II1-2 |
|
|
|
Стоимость сооружения моста |
|
||
|
|
|
|
Укрупненная |
Стоимость, |
Наименование конструктивных элементов |
Объем, мя |
цена единицы |
|||
измерения, |
тыс. руб. |
||||
|
|
|
|
руб. |
|
Пролетные строения |
|
|
|
||
М еталл11чески е |
ко мбии и роваи- |
|
|
|
|
ные пролетные |
строения с ездой |
1134 |
500 |
567 |
|
понизу пролетом |
100 м (г) . . . . |
||||
Сборная |
железобетонная плита |
|
|
|
|
проезжей |
части |
на металлических |
|
|
|
пролетных строениях ....................... |
|
610,4 |
ПО |
67 |
||||
^Железобетонные |
сборные |
про |
|
|
||||
летные строения из предиапря- |
|
|
||||||
женного |
железобетона |
пролетом |
280 |
50 |
||||
20 м |
..................................................... |
|
|
|
|
180,3 |
||
|
|
|
|
И т о г о |
|
|
684 |
|
|
|
|
Опоры |
|
|
|
|
|
Кладка выше обрезов фундамен |
|
|
||||||
тов |
из |
сборных железобетонных |
170 |
3 |
||||
блоков |
.................................................. |
|
|
|
15 |
|||
Кладка выше обрезов фундамен |
35 |
65 |
||||||
тов |
из |
монолитного |
бетона . . |
. . 1844 |
||||
Кладка |
ростверков из |
монолит |
30 |
36 |
||||
ного |
бетона .......................................... |
сван |
|
1206 |
||||
Железобетонные |
прямо |
170 |
57 |
|||||
угольного |
сечения |
........................... |
|
336 |
||||
|
|
|
|
И т о г о |
. . . |
|
161 |
|
|
|
|
|
В с е г о |
|
|
845 |
Пример 6. Определение объема основных работ и стоимости сооружения городского арочного моста через большую равнин ную реку.
Мост шестипролетный. Два пролета перекрыты 120-метровы ми арочными железобетонными пролетными строениями с ездой посередине, четыре пролета — 75-метровыми арочными железо бетонными пролетными строениями с ездой поверху (см. рис. Ш-15).
Опоры моста массивные на железобетонных трубчатых сваях
диаметром 0,6 м. |
пролетным |
Пролетные строения. Объем работ по арочным |
|
строениям определяем по формуле |
|
V = KFA, |
(Ш-8) |
169
где к — поправочный коэффициент, учитывающий пологость ар ки (приложение 5, рис. 4);
F — площадь горизонтальной проекции пролетного строе ния, м2\
А— удельный расход железобетона (приложение 5, рис. 3),
м3/м2.
При длине двух 120-метровых пролетных строений /=251 м и ширине моста на этом участке 6 = 19,5 м (см. рис. Ш-15 и III-16) площадь горизонтальной проекции
F = 19,5-251 = 4880 м2.
При расчетной величине пролета /=124 м удельный расход железобетона, как для арки с балкой жесткости (приложение 5. рис. 3), /1= 0,73 мг/м2. Пологость 120-метровых арок принята
/1
равной ~ = 4~* ^Р и эт0^ пологости поправочный коэффициент
(приложение 5, рис. 4) /с = 1,1.
При этих данных объем железобетона для двух 120-метро
вых пролетных строений |
|
|
|
|
|
V = 1,1 -4880-0,73 = |
3920 м3. |
|
|
При длине |
четырех |
75-метровых |
пролетных строений |
/= |
= 313,5 м и ширине моста на этом участке 6=17 м (см. |
рис. |
|||
Ш-15 и III-16) |
площадь горизонтальной проекции |
|
||
|
F = |
17-313,5 = 5330 м2. |
|
При расчетной величине пролета /=78 м удельный расход железобетона, как для коробчатого свода из бетона марки 450 (приложение 5, рис. 3), А = 0,58 м3/м2,
f |
1 |
Пологость 75-метровых арок принята равной — = |
— . |
I |
о |
При этой пологости поправочный коэффициент (приложение 5? рис. 4) к —1,05.
При этих данных объем железобетона для четырех 75-метро вых пролетных строений
1/ = 1,05-5330-0,58 = 3246 м \
Опоры. Объемы работ по сооружению промежуточных опор моста определяем по геометрическим размерам, приведенным на рис. III-17.
Объемы работ по устоям определяем по геометрическим раз мерам (см. рис. Ш-19). Размеры левобережного и правобереж ного устоев принимаем одинаковыми.
Объемы работ по опорам приведены в табл. Ш-3.
170